﻿/* 代码运行时间监测类
 */

//待完善：单元测试
namespace LSLib.Diagnostics
{
    using System;
    using System.Diagnostics;
    using System.Threading;

    public static class CodeTimer
    {
        /// <summary>初始化：该方法应该在测试开始前调用。
        /// 它会把当前进程及当前线程的优先级设为最高，这样便可以相对减少操作系统在调度上造成的干扰。
        /// </summary>
        public static void Initialize()
        {
            Process.GetCurrentProcess().PriorityClass = ProcessPriorityClass.High;
            Thread.CurrentThread.Priority = ThreadPriority.Highest;
            //这里调用一次Time方法进行“预热”，
            //让JIT将IL编译成本地代码，让Time方法尽快“进入状态”。
            Time("", 1, () => { });
        }

        /// <summary>计时函数
        /// 将统计结果打印在控制台窗口
        /// </summary>
        /// <param name="name">测试名称</param>
        /// <param name="iteration">循环次数</param>
        /// <param name="action">方法体：委托</param>
        public static void Time(string name, int iteration, Action action)
        {
            if (System.String.IsNullOrEmpty(name)) return;

            // 1.保留当前控制台前景色，并使用黄色输出名称参数。
            ConsoleColor currentForeColor = Console.ForegroundColor;
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow;
            Console.WriteLine(name);

            // 2.强制GC进行收集，并记录目前各代已经收集的次数。 
            GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
            int[] gcCounts = new int[GC.MaxGeneration + 1];
            for (int i = 0; i <= GC.MaxGeneration; i++)
            {
                gcCounts[i] = GC.CollectionCount(i);
            }

            // ★3.执行代码，记录下消耗的时间及CPU时钟周期。
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();
            ulong cycleCount = GetCycleCount();
            for (int i = 0; i < iteration; i++) action();
            ulong cpuCycles = GetCycleCount() - cycleCount;
            watch.Stop();

            string format = "    {0}\t  :  {1}";//输出格式
            // 4.恢复控制台默认前景色，并打印出消耗时间及CPU时钟周期。
            Console.ForegroundColor = currentForeColor;
            Console.WriteLine(format, "运行时间\t", watch.ElapsedMilliseconds.ToString("N0") + "ms");
            Console.WriteLine(format, "CPU时钟周期\t", cpuCycles.ToString("N0"));

            // 5.打印执行过程中各代垃圾收集回收次数。
            for (int i = 0; i <= GC.MaxGeneration; i++)
            {
                int count = GC.CollectionCount(i) - gcCounts[i];
                Console.WriteLine(format, i + "代垃圾 回收次数", count);
            }

            Console.WriteLine();
        }

        /// <summary>获取CPU时钟周期
        /// </summary>
        private static ulong GetCycleCount()
        {
            ulong cycleCount = 0;
            API.Threading.QueryThreadCycleTime(API.Threading.GetCurrentThread(), ref cycleCount);
            return cycleCount;
        }
    }
}
